Насколько изменился уровень загрязнения атмосферы из-за повсеместного карантина?

С момента начала пандемии COVID-19 космические и наземные наблюдения показали, что в атмосфере Земли наблюдалось значительное сокращение некоторых загрязнителей воздуха, но только ли карантинные меры были этому причиной?

Даже не имея на руках точных данных, не сложно предположить, что количество вредных выбросов в атмосферу в течение 2020 года значительно сократилось — люди реже пользуются автомобилями, общественный транспорт не загружен, да и часть производств частично остановлены. Однако ученые хотели знать, какая часть этого снижения может быть связана с изменениями в человеческой деятельности во время отключений, связанных с пандемией, по сравнению с тем, сколько произошло бы в 2020 году без пандемии.

Используя компьютерные модели для создания 2020 года без COVID для сравнения, исследователи NASA обнаружили, что с февраля ограничения пандемии снизили глобальную концентрацию диоксида азота почти на 20%. Результаты были представлены на Международной конференции по высокопроизводительным вычислениям, сетям, хранилищам и анализу 2020 года.

Двуокись азота — это загрязнитель воздуха, который в основном образуется в результате сжигания ископаемого топлива, используемого в промышленности и на транспорте — оба из которых были значительно сокращены в разгар пандемии, чтобы предотвратить распространение нового коронавируса.

Нет двух одинаковых лет. Нормальные колебания погоды и атмосферной циркуляции изменяют состав и химический состав атмосферы Земли. Сравнение концентраций диоксида азота в 2020 году с данными только за 2019 или 2018 год не позволит учесть межгодовые различия. Но поскольку прогнозы модели NASA учитывают эти естественные вариации, ученые могут использовать их для анализа того, какая часть изменения состава атмосферы в 2020 году была вызвана мерами по сдерживанию COVID-19.

Даже с помощью моделей нельзя было предсказать внезапные, резкие изменения в поведении людей, поскольку новый коронавирус — и правила, пытающиеся его контролировать, — быстро распространяются. Вместо того, чтобы пытаться перепрограммировать свою модель с учетом этого неожиданного события, Келлер и его коллеги учли COVID-19, заставив модель полностью игнорировать пандемию.

Моделирование модели и анализ машинного обучения проводились в Центре моделирования климата NASA. Его сценарий "как обычно" представлял собой альтернативную версию 2020 года, в которой не было никаких неожиданных изменений в поведении людей, вызванных пандемией.

Отсюда — простое вычитание. Разница между значениями, смоделированными моделью, и измеренными данными наземных наблюдений представляет собой изменение выбросов в результате реакции на пандемию. Исследователи получили данные из 46 стран — всего 5 756 пунктов наблюдения на земле — с ежечасными измерениями состава атмосферы в режиме, близком к реальному времени. На уровне городов в 50 из 61 проанализированного города наблюдается сокращение выбросов двуокиси азота на 20-50%.

Многие страны уже проделали очень хорошую работу по снижению концентраций диоксида азота за последние десятилетия благодаря правилам, связанным с чистым воздухом, но полученные результаты ясно показывают, что человеческое поведение по-прежнему вносит значительный вклад.

Насколько изменился уровень загрязнения атмосферы из-за повсеместного карантина?
Уровень диоксида азота часто падает во время празднования Лунного Нового года в Китае и большей части Азии, а затем восстанавливается. Но в этом году в Ухане, Китай, где вирус был впервые зарегистрирован, не наблюдалось никакого восстановления, а уровень диоксида азота оставался намного ниже, чем в 2019 году.

Ухань, Китай, был первым муниципалитетом, сообщившим о вспышке COVID-19. Он также был первым, кто показал снижение выбросов диоксида азота — на 60% ниже ожидаемых расчетных значений. Вскоре последовало снижение на 60% в Милане и на 45% в Нью-Йорке, когда вступили в силу их местные ограничения.

Иногда можно было даже увидеть уменьшение содержания диоксида азота до того, как официальная политика вступила в силу. Люди, вероятно, сокращали число поездок, потому что разговоры об угрозе COVID-19 уже происходили до того, как нам фактически сказали закрыться. После снятия ограничений снижение содержания диоксида азота уменьшилось, но оставалось ниже ожидаемых значений "обычного положения дел".

Исследователи сравнили свои оценки снижения содержания диоксида азота с экономическими показателями, а именно с валовым внутренним продуктом стран, включенных в исследование. По словам авторов, они отлично совпали. И это не лишено смысла, ведь диоксид азота очень тесно связан с экономической деятельностью, например, люди, которые путешествуют, и работающие фабрики производяет его в огромных количествах.

Читайте также

ИИ открыл тайны британского мореплавания

ИИ открыл тайны британского мореплавания

Сахар в красном мясе повышает риск диабета на 63%

Сахар в красном мясе повышает риск диабета на 63%

Ежедневное употребление черники может влиять на настроение

Ежедневное употребление черники может влиять на настроение

Гигантская кувшинка Victoria colombiana видна из космоса из-за размера листьев

Гигантская кувшинка Victoria colombiana видна из космоса из-за размера листьев

Учёные обнаружили, что мозг готовится к прикосновениям и изображениям ещё до их появления

Учёные обнаружили, что мозг готовится к прикосновениям и изображениям ещё до их появления

От високосной секунды хотят отказаться уже в 2027 году из-за угрозы компьютерных сбоев

От високосной секунды хотят отказаться уже в 2027 году из-за угрозы компьютерных сбоев

Неандерталец погиб 75 000 лет назад от удара копьем

Неандерталец погиб 75 000 лет назад от удара копьем

Зрачки человека расширяются в зависимости от его мыслей

Зрачки человека расширяются в зависимости от его мыслей

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Оптические иллюзии Парфенона оказались мифом

Оптические иллюзии Парфенона оказались мифом

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

«Черный ящик»: как устроен главный свидетель авиакатастроф и почему его нельзя заменить облаком

«Черный ящик»: как устроен главный свидетель авиакатастроф и почему его нельзя заменить облаком

Anthropic предложила закон, позволяющий блокировать опасные модели ИИ до их выпуска

Anthropic предложила закон, позволяющий блокировать опасные модели ИИ до их выпуска

Китайские космонавты собрали урожай риса на орбите и начали выращивать второе поколение

Китайские космонавты собрали урожай риса на орбите и начали выращивать второе поколение

Гибель звезды помогла астрономам обнаружить блуждающую чёрную дыру вдали от центра галактики

Гибель звезды помогла астрономам обнаружить блуждающую чёрную дыру вдали от центра галактики